Характеристика анализаторов человека
Для поддержания системы "Человек - Среда обитания" в безопасном состоянии необходимо согласовывать действия человека с элементами окружающей среды. Человек осуществляет непосредственную связь с окружающей средой при помощи органов чувств.
Органы чувств - это сложные сенсорные системы (анализаторы), включающие воспринимающие элементы (рецепторы), проводящие нервные пути и соответствующие отделы в головном мозге, где сигнал преобразуется в ощущение. Основной характеристикой анализатора является чувствительность, которая характеризуется величиной порога ощущения. Различают абсолютный и дифференциальный пороги ощущения.
Абсолютный порог ощущения - это минимальная сила раздражения, способная вызвать появление реакции.
Дифференциальный порог ощущения - это минимальная величина, на которую нужно изменить раздражение, чтобы вызвать изменение ответа.
Примерно от 70 до 90% информации о внешнем мире человек получает через зрение. Орган зрения - глаз - обладает высокой чувствительностью. Изменение размера зрачка от 1,5 до 8 мм позволяет глазу менять чувствительность в сотни тысяч раз. При обеспечении безопасности необходимо учитывать время, требуемое для адаптации глаза. Приспособление зрительного анализатора к большей освещённости называется световой адаптацией. Она требует от 1-2 до 8-10 минут. Приспособление глаза к плохой освещённости (расширение зрачка и повышение чувствительности) называется темповой адаптацией и требует от 40 до 80 минут. В период адаптации глаз деятельность человека связана с определённой опасностью. Острота зрения зависит от освещённости, контрастности и других факторов. Ощущение, вызванное световым сигналом, сохраняется в глазу за счёт инерции зрения до 0,3 секунды. Инерция зрения порождает стробоскопический эффект - ощущение непрерывности движения при частоте смены изображения примерно 10 раз в секунду (кинематография), зрительное восприятие вращения колес автомобиля в обратном направлении и другие оптические иллюзии.
Стробоскопический эффект может быть опасным. Например, вследствие своей безынерционности, опасную ситуацию могут создать газоразрядные лампы освещения. Колебания электрического напряжения создают колебания светового потока. Кажущаяся остановка вращающегося предмета наблюдается при равенстве частот вращения объекта и колебаний света. Когда частота вспышек света больше числа оборотов вращающегося предмета, создаётся иллюзия вращения в противоположную от реальности сторону.
С позиции безопасности должны учитываться все отклонения от нормы в восприятии цвета. К этим отклонениям относятся: цветовая слепота, дальтонизм и гемералопия ("куриная слепота"). Человек, страдающий цветовой слепотой, воспринимает все цвета как серые. Дальтонизм - частный случай цветовой слепоты. Дальтоники обычно не различают красный и зелёный цвета, а иногда жёлтый и фиолетовый. Им эти цвета кажутся серыми.
Люди, страдающие дальтонизмом, не могут работать там, где в целях безопасности используются сигнальные цвета (например, водителями). Человек, страдающий гемералопией, теряет способность видеть при ослабленном (сумеречном, ночном) освещении. Цвета оказывают на человека различное психофизиологическое воздействие, что необходимо учитывать при обеспечении безопасности и в технической эстетике.
Кожа - сложный орган, выполняющий множество защитно-оборонительных функций. Она защищает кровь от проникновения в нее химических веществ, предотвращая отравление организма, исполняет роль регулятора температуры тела, охраняя организм от перегрева и переохлаждения. Кожа служит первым защитным барьером в момент прикосновения токоведущего проводника к телу. Обладая большим электрическим сопротивлением, достигающим иногда десятки тысяч Ом, кожа, в первый момент, препятствует прохождению электрического тока через внутренние органы, что позволяет включиться другим видам защиты организма. Функциональное нарушение 30-50% кожного покрова, при отсутствии специальной медицинской помощи, приводит к гибели человека.
На коже имеется примерно 500 тысяч точек - тактильных анализаторов, воспринимающих ощущения, возникающие при воздействии на кожную поверхность различных механических стимулов (прикосновение, давление). Кроме этого, на коже имеются неравномерно распределённые анализаторы, воспринимающие боль, тепло и холод. Наиболее высокая чувствительность на наиболее удалённых частях тела. Характерная особенность анализаторов - быстрое развитие адаптации (привыкания), т.е. исчезновение чувства прикосновения или давления. Время адаптации зависит от силы раздражителя, для различных участков тела оно колеблется от 2 до 20 секунд. Благодаря адаптации мы не чувствуем прикосновение одежды к телу.
Температурная чувствительность свойственна организмам, обладающим постоянной температурой тела, достигаемой терморегуляцией. В коже человека находятся два вида анализаторов температуры: одни реагируют только на холод, другие - только на тепло. Порог восприятия тепла и холода различен, например, тепловые точки различают разницу температуры в 0,2, а точки холода в 0,4°С. Время, необходимое для ощущения температуры, примерно 1 секунда. Температурные анализаторы, защищая организм от перегрева и переохлаждения, помогают сохранять постоянную температуру тела.
Запах может служить сигналом, предупреждающим об опасности. Всем известно, как опасны газы. Для распознавания опасных газов, не имеющих запаха, к ним добавляют специальные сильно пахнущие вещества - одоранты. Широко распространённых приборов для измерения силы запаха пока нет. Однако наш нос мгновенно чувствует даже самые малые доли пахучих веществ.
Если на анализаторы попадает вещество, опасное для жизни или угрожающее здоровью человека (эфир, нашатырный спирт, хлороформ и т.д.), рефлекторно замедляется или кратковременно задерживается дыхание.
В физиологии и психологии принята четырёхкомпонентная теория вкуса, согласно которой вкус имеет четыре основных вида: сладкий, солёный, кислый и горький. Все остальные вкусовые ощущения - комбинация основных видов.
Вкус воспринимается специальными клеточными образованиями, находящимися в слизистой оболочке языка. Различительная чувствительность вкусового анализатора довольно груба, тем не менее, вкусовые ощущения играют предупредительную роль в обеспечении безопасности.
В мышцах человека есть специальные рецепторы. Они посылают сигналы в мозг, сообщая о том, в каком состоянии находятся мышцы. В ответ мозг направляет импульсы, координирующие работу мышц. Мышечное чувство, учитывая воздействие гравитации, "работает" постоянно. Благодаря ему человек принимает более удобную позу. В определённой степени от удобного положения тела человека зависит его работоспособность, а в некоторых случаях - и безопасность.
Боль воспринимают любые анализаторы, если превышен верхний порог чувствительности, но есть и специальные рецепторы в слое кожи - болевые. Она может быть опасной, например, при болевом шоке, который осложняет деятельность организма по самовосстановлению. Болевые ощущения вызывают оборонительные рефлексы, в частности, рефлекс удаления от раздражителя. Под влиянием боли перестраивается работа всех систем организма.
Звуки доставляют человеку многочисленную информацию. Некоторые звуки исполняют роль сигналов, предупреждающих об опасности.
Более подробно характеристики звука изучаются при выполнении лабораторной работы "Производственный шум и вибрация".
Вестибулярный аппарат - орган, обеспечивающий сохранение равновесия. Для ряда профессий состояние вестибулярного аппарата имеет особенно важное значение (моряки, лётчики, некоторые виды геодезических работ и т.д.).
Вибрации воздействуют на сенсорную систему. Общие вибрации ухудшают остроту и сужают поле зрения, снижают светочувствительность глаз и нарушают вестибулярную функцию. Воздействие локальных вибраций снижает вибрационную, тактильную, температурную, болевую чувствительность.
Интенсивная вибрация при продолжительном воздействии приводит к серьёзным изменениям деятельности всех систем организма и, при определённых условиях, может вызвать тяжёлое заболевание - виброболезнь.
Вибрация ощущается в диапазоне частот от 1 до 10 000 Гц. Наиболее высокая чувствительность к частотам от 200 до 250 Гц. При увеличении или уменьшении частоты вибрации чувствительность снижается.
Контрольные вопросы.
1. Как характер человека влияет на безопасность труда?
2. Как классифицируются условия труда по тяжести и напряженности трудового процесса?
3. Как влияет алкоголь на безопасность?
4. Что такое эргономика и какие характеристики человека необходимо учитывать при создании машин и организации рабочего места?
Глава20. Психофизиологические основы безопасности труда.
20.1. Психические свойства человека, влияющие на безопасность.
Психология – это наука о психическом отражении действительности в
процессе деятельности человека. В психологии выделяется несколько отраслей, в том числе психология труда, инженерная психология, психология
безопасности. Объектом психологии безопасности как науки являются психологические аспекты деятельности. Предметом психологии безопасности являются психические процессы, состояние и свойства человека, влияющие на условия безопасности.
Психические процессы составляют основу психической деятельности и
являются динамическим отражением действительности. Без них невозможно
формирование знаний и приобретение жизненного опыта. Различают
познавательные, эмоциональные, и волевые психические процессы (ощущения, восприятия, память и др.). Психическое состояние человека – это относительно устойчивая структурная организация всех компонентов психики, выполняющая функцию активного взаимодействия человека с внешней средой, представленной в данный момент конкретной ситуацией. Психические состояния человека отличаются разнообразием и временным характером, определяют особенности психической деятельности в конкретный момент и могут положительно или отрицательно сказываться на течении всех психических процессов. В процессе деятельности реакция организма на внешние изменения не остается постоянной. Организм стремиться приспособиться к изменяющимся условиям деятельности, преодолеть трудности и опасности. Стресс проявляется во всеобщем адаптационном синдроме как необходимая и полезная реакция организма на резкое увеличение его общей внешней нагрузки. Он состоит в целом ряде физиологических сдвигов в организме, способствующих повышению его энергетических возможностей и успешности выполнения сложных и опасных действий. Поэтому сам по себе стресс является не только целесообразной защитной реакцией человеческого организма, но и механизмом, содействующим успеху трудовой деятельности в условиях помех, трудностей и опасностей.
Стресс оказывает положительное влияние на результаты труда лишь до тех
пор, пока он не превысил определенного критического уровня. При превышении же этого уровня в организме развивается так называемый процесс гипермобилизации, который влечет за собой нарушение механизмов
саморегуляции и ухудшение результатов деятельности, вплоть до ее срыва.
Гипермобилизация организма приводит к чрезмерным формам психического состояния, которые называются дистрессом или запредельными формами.
Можно выделить два типа запредельного психического напряжения –
тормозной и возбудимый.
Тормозной тип – характеризуется скованностью и замедленностью
движений. Специалист не способен с прежней ловкостью производить
профессиональные действия. Снижается скорость ответных реакций. Замедляется мыслительный процесс, ухудшается воспоминание, проявляется рассеянность и другие отрицательные признаки, не свойственные данному человеку в спокойном состоянии.
Возбудимый тип – проявляется гиперактивностью, многословностью,
дрожанием рук и голоса. Операторы совершают многочисленные, не диктуемые конкретной потребностью действия. Они проверяют состояние приборов, поправляют одежду, растирают руки, в общении с окружающими они обнаруживают раздражительность, вспыльчивость, не свойственную им резкость, грубость, обидчивость. Длительные психические напряжения и особенно их запредельные формы ведут к выраженным состояниям утомления.
Умеренное напряжение – нормальное рабочее состояние, возникает под
мобилизирующим влиянием трудовой деятельности. Это состояние психической
активности – необходимое условие успешного выполнения действий. Оно
сопровождается умеренным изменением физиологических реакций организма,
проявляется в хорошем самочувствии, стабильном и уверенном выполнении
действий. Умеренное напряжение соответствует работе в оптимальном режиме.
Оптимальный режим работы осуществляется в комфортных условиях,
нормальной работе технических устройств. В оптимальных условиях промежуточные и конечные цели труда достигаются при невысоких нервно-психических затратах. Обычно здесь имеют место длительное сохранение работоспособности, отсутствие грубых нарушений, ошибочных действий, отказов, срывов и других аномалий.
Повышенное напряжение – сопровождает деятельность, протекающую в
экстремальных условиях. Экстремальные условия – условия, требующие от
работающего максимального напряжения физиологических и психических функций, резко выходящего за пределы физиологической нормы. Экстремальный режим –это работы в условиях, выходящих за пределы оптимума. Отклонения от оптимальных условий деятельности требуют повышенного волевого усилия или, иначе говоря, вызывают напряжение.
Монотония – напряжение, вызванное однообразием выполняемых действий,
невозможностью переключения внимания, повышенными требованиями как к концентрации, так и к устойчивости внимания.
Политония – напряжение, вызванное необходимостью переключений
внимания, частых и в неожиданных направлениях.
Физическое напряжение – напряжение организма, вызванное повышенной
нагрузкой на двигательный аппарат человека.
Эмоциональное напряжение – напряжение, вызванное конфликтными
условиями, повышенной вероятностью возникновения аварийной ситуации,
неожиданностью либо длительным напряжением различных видов.
Напряжение ожидания - напряжение, вызванное необходимостью
поддержания готовности рабочих функций в условиях отсутствия деятельности.
Мотивационное напряжение – связано с борьбой мотивов, с выбором
критериев для принятия решения.
Утомление – напряжение, связанное с временным снижением
работоспособности, вызванное длительной работой.
20.2. Чрезмерные или запредельные формы психического напряжения.
Чрезмерные формы психического напряжения часто называют запредельными. Они вызывают дезинтеграцию психической деятельности различной напряженности, что в первую очередь ведет к снижению индивидуального, свойственного человеку уровня психической работоспособности. В более выраженных формах психического напряжения утрачиваются живость и координация действий, могут проявляться непродуктивные формы поведения и другие отрицательные явления. В зависимости от преобладания возбуди тельного или тормозного процесса можно выделить два типа запредельного психического напряжения - тормозной и возбудимый.
Тормозной тип - характеризуется скованностью и замедленностью движений. Специалист не способен с прежней ловкостью производить профессиональные действия. Снижается скорость ответных реакций. Замедляется мыслительный процесс, ухудшается воспоминание, появляется рассеянность и другие отрицательные признаки, не свойственные данному человеку в спокойном состоянии.
Возбудимый тип - проявляется гиперактивностью, многословностью, дрожанием рук и голоса. Работники совершают многочисленные не диктуемые конкретной потребностью действия. Они проверяют состояние приборов, поправляют одежду, растирают руки. В общении с окружающими они обнаруживают раздражительность, вспыльчивость, не свойственную им резкость, грубость, обидчивость. Запредельные формы психического напряжения лежат нередко в основе ошибочных действий и неправильного поведения операторов в сложной обстановке. Длительные психические напряжения и особенно их запредельные формы ведут к выраженным состояниям утомления.
Организация контроля за психическим состоянием работников необходима в связи с возможностью появления у специалистов особых психических состояний, который не являются постоянных свойством личности, но, возникая спонтанно или под влиянием внешних факторов, существенно изменяют работоспособность человека. Среди особых психических состояний необходимо выделить пароксизмальные (бурная эмоция) расстройства сознания, психогенные изменения настроения и состояния, связанные с приемом психически активных средств (стимуляторов, транквилизаторов), психотропных средств, уменьшающих чувства напряжения, тревоги, страха, алкогольных напитков.
Пароксизмальные состояния - группа расстройств различного происхождения (органические заболевания головного мозга, эпилепсия, обмороки), характеризующиеся кратковременной утратой сознания. При выраженных формах наблюдается падение человека, судорожные движения тела и конечностей. Современные средства психофизиологических исследований позволяют выявлять лиц со скрытой наклонностью к пароксизмальным состояниям.
Психогенные изменения и аффективные состояния (кратковременная бурная эмоция -гнев, ужас) возникают под влиянием психических воздействий. Снижение настроения и апатия могут длиться от нескольких часов до 1-2 месяцев. Снижение настроения наблюдается при гибели близких людей, после конфликтных ситуаций. При этом появляются безразличие, вялость, общая скованность, заторможенность, затруднение переключения внимания, замедление темпа мышления. Снижение настроения сопровождается ухудшением самоконтроля и может быть причиной производственного травматизма. Под влиянием обиды, оскорбления, производственных неудач могут развиваться аффективные состояния (аффект - взрыв эмоций). В состоянии аффекта у человека наблюдается эмоциональное сужение объема сознания. При этом наблюдаются резкие движения, агрессивные и разрушительные действия. Лица, склонные к аффективным состояниям, относятся к категории лиц с повышенным риском травматизма и не должны назначаться на должности с высокой ответственностью. На ситуацию, воспринимаемую в качестве обидной, возможны следующие реакции:
Конфликты - реакция, возникающая когда человеку приходится выбирать между двумя потребностями, которые действуют одновременно. Такая ситуация возникает в области когда необходимо считаться либо с потребностями производства, либо со своей безопасностью.
Неудовлетворенность - вид реакции, проявляющийся в виде состояния упадка агрессивности, жестокости, а иногда смирения. Например, человек болезненно пытающийся привлечь к себе внимание каким-либо способом, сопротивляется любой форме подчинения или совершает умышленные поступки, чтобы бросить вызов своему руководителю или заслужить чье либо одобрение.
Поведение срыва - при повторяющихся неудачах или при чрезвычайной ситуации человек может в некотором смысле отказаться от своих целей. Он доходит до отрицания некоторых внутренних и внешних потребностей. В этом случае у него будут проявляться реакции, похожие на смирение, пассивность.
Тревога (Тревожное ожидание) - это эмоциональная реакция на опасность. Человек с трудом может определить объект или причины своего состояния. Лицо, находящееся в состоянии беспокойства, гораздо больше предрасположен к совершению ошибки или опасного поступка. Функциональная тревога может проявляться как ощущение беспомощности, неуверенности в себе в себе, бессилия перед внешними факторами; преувеличения их угрожающего характера. Поведенческое проявление тревоги заключается в общей дезорганизации деятельности, нарушающей ее направленность.
Страх - эмоция, возникающая в ситуациях угрозы биологическому или социальному существованию индивида и направленная на источник действительной или воображаемой опасности. Функционально страх служит предупреждением о предстоящей опасности, побуждает искать путь ее избежания. Страх варьирует в достаточно большом диапазоне оттенков (опасение, боязнь, испуг, ужас). Страх может быть временным, или же наоборот, является чертой характера человека. Страх может быть адекватным и неадекватным степени опасности (последнее свойство трусости и робости.).
Испуг- безусловно рефлекторный «внезапный страх». Боязнь напротив всегда связана с осознанием опасности, возникает медленнее и дольше продолжается. Ужас наиболее сильная степень проявления эффекта страха и подавления страхом рассудка.
Осознание опасности может вызывать различные формы эмоциональных решений. Первая их форма реакция страха - проявляется в оцепенении, дрожи, нецелесообразных поступках. Эта форма реакции на опасность отрицательно проявляется на деятельности.
Не резко выраженный страх может тонизировать кору головного мозга и в сочетании с процессами мышления проявляться как разумный страх в виде опасения, осторожности, осмотрительности.
Паника - следующая форма страха. Она так же отрицательно сказывается на деятельности человека. В этом случае страх достигает силы аффекта и способен навязывать стереотипы поведения (бегство, оцепенение, защитная реакция).
Перечисленные выше факторы постоянно или временно повышают возможности появления опасной ситуации или несчастных случаев, но это, однако, не означает, что их воздействие всегда ведет к созданию опасной ситуации или к несчастному случаю. Иначе говоря, их не следует однозначно рассматривать в качестве причин, непосредственно вызывающих опасность.
20.3. Влияние алкоголя на безопасность труда.
Злоупотребление алкоголем является частой причиной несчастных случаев на производстве. По данным ВОЗ, опубликованным от 10 до 30% травм, полученных на производстве, связано с употреблением алкоголя. Существуют определенные группы людей, наиболее подверженные производственному травматизму. Основными причинами возникновения несчастных случаев являются прежде всего несоблюдение правил безопасности труда и нарушения состояния здоровья, например переутомление, алкогольная интоксикация.
В процессе деятельности человек нередко нарушает правила техники безопасности, и в тех случаях, когда это происходит безнаказанно и без последствий для его здоровья, он постепенно привыкает к безнаказанности нарушения таких правил.
Таким образом может сформироваться привычка не только к опасности, но и к нарушению правил техники безопасности.
На отношение к правилам техники безопасности в определенной мере оказывает влияние и уровень опасности работы, то есть цена за ошибки для работающего и окружающих. Например, при работах с высоким уровнем опасности повышенная ответственность людей участвующих в проведении работ, тщательный отбор работников, обязательная подготовка их по технике безопасности, контроль за состоянием их здоровья, строгий надзор за соблюдением правил техники безопасности - все это обеспечивает безаварийность.
Сложные условия современной производственной деятельности порой требуют от человека работы на пределе его способностей, и при этом снижение функциональных возможностей может служить причиной несчастного случая.
При изучении связи травматизма с индивидуальными качествами человека было отмечено, что несчастным случаям в наибольшей мере подвержены люди с более подвижной и неуравновешенной нервной системой.
Алкоголь снижает установку к трудовой деятельности, ведет к недооценке окружающей обстановки (снижение осмотрительности, наблюдательности, сообразительности), вызывает эмоциональную неуравновешенность, импульсивность, склонность к риску. Как правило, причиной несчастного случая является не один какой-нибудь фактор, а сочетание нескольких неблагоприятных обстоятельств. В этой связи роль психофизиологических качеств работника в возникновении несчастного случая нельзя рассматривать в отрыве от условий работы, ее организации, условий жизни. Трудовой процесс, объединяя людей, всегда является фактором формирования определенных производственных отношений между членами трудового коллектива. В свою очередь характер производственных отношений влияет на эффективность труда и в известной мере может повышать или снижать его безопасность. Известно, что в несчастные случаи чаще вовлекаются плохо дисциплинированные работники, люди, отличающиеся эгоцентричностью, безответственностью, не уважающие чужие авторитеты. Конфликты в личной жизни могут быть причиной травм у злоупотребляющих алкоголем, так как у них нередко складывается очень напряженная ситуация в семье и на работе.
Во многом безопасность труда зависит от характера производственной деятельности. Каждая профессия имеет свои особенности и предъявляет к человеку свои специфические требования.
Злоупотребление алкоголем приводит к значительному повышению травм и несчастных случаев. У больных хроническим алкоголизмом наблюдаются ухудшения всех тех качеств, которые обеспечивают человеку известную защиту от несчастных случаев: ухудшается состояние здоровья, функциональное состояние нервной системы, органов чувств, быстрее наступает утомление, он становится невнимательным, беспечным. У него развиваются именно те черты характера, которые характерны для людей, наиболее подверженных несчастным случаям: недисциплинированность, безответственность, неаккуратность, привычка к несоблюдению установленных правил поведения, правил техники безопасности.
Травмам способствуют частая смена профессий, работа не по специальности, отсутствие интереса к выполняемому труду, то есть все то, что часто наблюдается у людей, злоупотребляющих алкоголем.
20.4. Основные психологические причины травматизма.
В каждом действии человека психологи выделяют три функциональные части: мотивационную, ориентировочную и исполнительную. Нарушение любой из этих частей влечет за собой нарушение в целом. Человек нарушает правила, инструкции, либо он не хочет их выполнять, либо он не знает как это сделать, либо он не в состоянии это сделать.
Таким образом, в психологической классификации причин возникновения опасных ситуаций и несчастных случаев можно выделить три класса:
-Нарушение мотивационной части действий. Проявляется в нежелании выполнять определенные действия (операции). Нарушение может быть относительно постоянным (человек недооценивает опасность, склонен к риску, отрицательно относится к трудовым и /или/ техническим регламентациям, безопасный труд не стимулируется и т.п.) и временным (человек в состоянии депрессии, алкогольном опьянении).
-Нарушение ориентировочной части действий. Проявляется в незнании правил эксплуатации технических систем и норм по безопасности труда и способов их выполнения.
-Нарушение исполнительной части. Проявляется в невыполнении правил (инструкций, предписаний, норм) вследствие несоответствия психических и физических возможностей человека требованиям работы.
Эта классификация показывает реальную возможность в соответствии с каждой группой причин возникновения опасных ситуаций и несчастных случаев назначить группу профилактических мероприятий в каждой части: мотивационная часть - пропаганда и воспитание; ориентировочная - обучение, обработка навыков; исполнительная - профотбор, медицинское обследование.